Análisis de la operación de un sistema de generación eólica en la zona de vientos superiores al nominal

Abstract

En sistemas aislados y de bajas potencias, se suelen emplear estrategias de operación de turbinas eólicas a velocidad variable. Esto permite evitar la medida de la velocidad del viento y maximizar la captura de energía en estado estacionario. El límite de funcionamiento está dado por la potencia máxima de la carga, que establece los límites de las velocidades de viento y de giro en las que se extrae la mencionada potencia. El presente trabajo extiende el rango de vientos determinado anteriormente, propone la estrategia de control y analiza el comportamiento de un sistema aislado de generación de energía eólica cuando la velocidad del viento supera un determinado valor denominado velocidad nominal.

This work is about the behaviour of a wind electrical system. The objective is to extend the wind operation range after the system reaches its maximum, working at variable speed turbine in the low wind operation range. In order to avoid excessive efforts over mechanical components, it is proposed operating in the low speed range when wind velocity increases. Different methodologies are presented looking for reaching the nominal power consume in a controlled way. Although different behaviours may be analysed without taking into count the kind of the controller, a PID controller is used in simulations results. These results permit to understand turbine, generator and load evolutions. A robust system performance is possible, even in presence of a highly variable wind speed, if the controller is capable of driving the system over the proposed references.